3菌培养物与中药复合制剂对断奶仔猪血清指标的影响

2024-01-29肖继平金英海

延边大学农学学报 2023年4期

肖继平,高畅,庞振,金英海

(延边大学农学院,吉林延吉 133000)

仔猪早期一般在产后15～28 d进行断奶,断奶时机对仔猪的发育有很大影响,断奶过早会因环境因素和饲料组成的突然变化干扰仔猪的消化和代谢功能,从而使仔猪患腹泻等疾病的风险增加[1-2]。对于仔猪断奶而产生的应激反应,通常都会使用抗生素进行治疗,但在实际生产中大量应用抗生素会使细菌的耐药性增强,从而导致仔猪抗病能力下降,并且还可能伴随药物残留等诸多问题[3]。2019年,国家农业农村部宣布,为有效预防疾病,抗生素一类的添加剂被严格禁止在养殖过程中应用,而饲料添加剂的研究热门也转向了研制无毒无害、安全绿色的替抗添加剂产品。中草药是我国自古以来一直作为天然药物使用的一类草本植物,中草药中所蕴含的生物碱、挥发油类、有机酸类、多糖类以及单宁等物质会经由动物的采食在动物机体的肠道内发挥作用,能有效控制有害菌的繁殖,使动物的免疫力得到增强[4]。研究表明,采用微生态制剂可以显著提升动物体内免疫球蛋白和其他免疫活性因子的水平,从而有效增强机体免疫力,确保动物的健康生长[5],崔莹[6]以酵母菌和枯草杆菌培养物饲喂肉羊,显著提高肉羊的免疫功能和抗应激能力。李薛强等[7]以酵母菌、乳酸菌和枯草芽孢杆菌的复合培养物饲喂母猪,可提高母猪免疫力和抗氧化能力,显著提高IgG、IgM及GSH-PX的活力。中草药中含有很多成分需要经过肠道菌群水解或还原等分解代谢后发挥出强大的药理作用,这类活性物质在没有微生物作用的情况下药理活性很低,因此在一些研究中,中草药与益生菌联合使用能起到极佳的协同效果[8]。

该试验通过在断奶仔猪饲料中分别添加3菌培养物、中药制剂以及3菌培养物中药合剂,检测了不同饲料添加剂对断奶仔猪抗氧化、抗应激能力和机体免疫力的相关指标,同时探究了2种添加剂联用的效果是否优于分别单一使用其中一种添加剂的效果。为研发新型无抗饲料添加剂的开发和应用提供有效论证。

1 材料与方法

1.1 材料

3菌培养物(延边大学营养实验室自制,由乳酸菌、酵母菌及枯草芽孢杆菌复合发酵培养制成)、中药制剂(中草药通过粉碎处理,再经40目进行2次处理),均出自亳州众益堂有限公司;3菌中药合剂由中药制剂与3菌培养物混合而成(1∶1混合),所有饲料添加剂即配即用。

1.2 试验设计及饲养管理

从35日龄的健康、没有疾病的三元杂交(杜×长×白)断奶仔猪中抽取80头,保证仔猪性别比例一致并将试验样本以随机分组原则为基础将其分为4组,每组按每个重复数5头设定为4个重复。采用该方法分组后,以基础日粮饲喂对照组,基础日粮添加0.5% 3菌培养物饲养A组,基础日粮添加0.5%中药制剂饲养B组,加入0.5% 3菌中药合剂(2种物质1∶1混合)的基础日粮饲喂C组。试验期为47 d(预试期：5 d;试验期：42 d),试验场所由图们市富岩养殖专业合作社提供。

1.3 试验动物基础日粮组成

断奶仔猪的阶段性饲料更换依据养殖场的常规更换原则,分别在1、15、29 d时进行。各组仔猪日粮均为粉状,具体组成及营养水平见表1,2。

表1 仔猪各阶段基础日粮组成

表2 各阶段基础日粮营养成分含量

1.4 样品采集及分析

1.4.1 血样采集

待饲养试验完结后,随机从各组仔猪中挑选4头(挑选出的个体体重均为所处重复最接近平均水平的1头),在清晨饲喂前用颈下采血的方式用采血器进行操作,操作完成后常温下对样本做静置15 min的处理,静置处理过后再离心15 min(3 000 r/min),取上清-80 ℃保存,以备后续使用。

1.4.2 血液生化指标测定

根据对总抗氧化能力、谷胱甘肽过氧化物酶、超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和丙二醛等血清抗氧化酶活力的检测,可以更好地了解机体的氧化应激能力。

测定皮质醇(COR)、促肾上腺皮质激素(ATCH)、肌酸激酶(CK)的浓度来反映血清应激激素相关指标。

测定血清免疫球蛋白(IgA、IgG、IgM)含量表现血清免疫指标。

检测血清中3种酶(谷草转氨酶、谷丙转氨酶及碱性磷酸酶)的活性和球蛋白、白蛋白、尿素、胆固醇和甘油三酯的水平共同反映机体血清生物学指标。

所有试验材料的指标检测工作都由北京华英生物技术研究所提供。

1.5 统计方法

通过使用Excel和SPSS 23.0统计软件,将所得数据通过ANOVA与LSD法来分析及多重比较,“平均值±标准差”表示试验结果。试验数据的变化情况如下：当P<0.05时,说明有显著性差异,当P<0.01时,说明有极显著差异。

2 结果与分析

2.1 3种饲料添加剂对断奶仔猪血清抗氧化能力的影响

血清样本通过试剂盒检测抗氧化相关指标的结果显示(表3),相对于对照组,各试验组的饲料添加剂均能增强断奶仔猪的抗氧化水平。所有试验组相较于对照组而言,SOD活性均有不同程度的提高,A组为显著(P<0.05),B组与C组为极显著(P<0.01),试验组相比之下不难发现,C组最优且明显强于A组(P<0.05),但与B组相差不大;T-AOC的结果显示,对照组极显著弱于各个试验组(P<0.01),GSH-Px的结果亦是如此,但两物质活性在组间相比,试验A和B组虽然差异不显著(P>0.05),但都显著或极显著弱于C组(A组P<0.01;B组P<0.05));从CAT的活性来看,对照组与各试验组差异极大,组间比较可以看出,B组和C组虽然差异不大(P>0.05),但都强于A组(P<0.05);而从MDA含量来讲,虽然试验组间差异不大(P>0.05),但与对照组相比,B组和C组都显示出显著下降的结果(P<0.05),但A组有下降趋势。

表3 各组对断奶仔猪血清抗氧化能力的影响

2.2 3种饲料添加剂对断奶仔猪血清应激类激素浓度的影响

通过表4数据对比可知,C组试验组断奶仔猪的抗应激能力与对照组相比均有提升。在对试验群体的结果进行了研究之后,发现它们的COR和CK值明显低于对比群体(P<0.01),而且COR的差别更为突出。C组与其余2个试验组之间的差别极其显著(P<0.01),并且B组优于A组(P<0.05)。然而,试验组之间的CK值差异并不明显。然而,ATCH值的差异却十分鲜明,A组与对照组之间的差异最为明显(P<0.01),而与B组和C组的差异则显著(P<0.05)。所有这些发现都指出,试验组之间存在着很大的差异。经过组间比较,结果表明,A组与B组之间的差异极显著(P<0.01),而B组与C组之间的差异显著(P<0.05)。

表4 各组对断奶仔猪血清应激类激素浓度的影响

2.3 3种饲料添加剂对断奶仔猪血清免疫能力的影响

通过表5数据对比可知,各试验组相较于对照组而言,在增强断奶仔猪免疫力的方面均有一定的提升。经过测定,IgG的浓度在C组明显增加(P<0.05),而A组和B组的变化虽然有小幅增长但差异并不显著(P>0.05)。在IgM和IgA的浓度方面,3试验组与对照组无显著差异,但都略高于对照组。

表5 各组对断奶仔猪血清免疫能力的影响

2.4 3种饲料添加剂对断奶仔猪血清生化指标的影响

由表6可知,在这些试验组中,TP含量都明显升高,其中,A组的变化较为明显(P<0.05),而B组和C组的相较于A组变化都极为突出(P<0.01)。此外,试验B组和C组的ALB含量与对照组相比,差异极显著(P<0.01),其中,B组和C组ALB含量均高于A组,但B组与A组差异显著(P<0.05),与C组差异极显著(P<0.01)。经过试验,C组的UREA含量与对照组相比,得到了明显的改善(P<0.05),其他2组试验组的UREA含量也都有不同程度的改善趋势,但不显著,ALP活性也是如此。此外,试验得出,AST的活性并无显著变化,但ALT的活性C组却显著升高(P<0.05)。然而,这种变化是属于可接受的水平的。

表6 各组对断奶仔猪血清生化指标的影响

3 讨论

3.1 3种饲料添加剂对断奶仔猪血清抗氧化能力的作用机理

SOD,即超氧化物歧化酶,是一种通过分解超氧自由基产生H2O2,从而预防细胞损害的金属酶。SOD分解而得的H2O2,随后被CAT,即过氧化氢酶,进一步降解为H2O[9]。机体中也存在一种名为GSH-Px的过氧化物酶,即谷胱甘肽过氧化物酶,它拥有催化还原型谷胱甘肽(GSH)转化为氧化型谷胱甘肽(GSSG)的能力,并且能够催化脂质过氧化物的还原过程,同时也具备分解H2O2的功能。丙二醛(MDA)是细胞脂质氧化的终产物,被用作脂质过氧化损伤程度的标志物,除此之外,MDA还会进一步破坏细胞膜流动性以及蛋白质、脂质、核酸等生物分子的完整性。

白术、甘草、石榴皮和山楂中含有的黄酮类物质可以通过清除自由基提高机体抗氧化能力[10-13]。另有研究表明,益生菌也具有抗氧化的功能。研究证实,酵母菌的代谢物质包括氨基酸、维生素和酶,并且它们在胃肠道内保持有很强的抵抗失活性,其细胞和胞质内更是含有具有抗氧化作用的多糖和蛋白质[14]。在该试验中,与对照组相比,3组添加剂均可以提高GSH-Px、CAT、SOD和T-AOC的活性,并降低MDA的浓度,说明3组添加剂均具有明显的抗氧化作用,其中,3菌中药合剂处理的仔猪效果最佳。

3.2 3种饲料添加剂对断奶仔猪血清应激类激素浓度的影响

下丘脑-垂体-肾上腺皮质(HPA)轴在机体处于应激状态下被激活,从而引起下丘脑分泌出促肾上腺皮质激素释放激素(CRH),CRH作用于垂体前叶分泌出促肾上腺皮质激素(ACTH),随后垂体前叶分泌的ACTH经由血液运输至肾上腺合成与释放糖皮质激素。而血液中糖皮质激素浓度增加是导致动物体内环境紊乱的主要原因。皮质醇(COR)是一种最主要的糖皮质激素,能够提高机体蛋白质、脂肪的分解代谢能力,因此机体内COR过多会加速蛋白质、脂肪的降解,导致机体的氮失衡,抑制了机体的生长。当机体处在应激状况下时,由于能量无法充分供应,肌肉细胞因缺血、缺氧等原因导致细胞受到损伤,细胞通透性增强,细胞中肌酸磷酸激酶(CK)会流入血液循环中。因此,血清CK水平能够衡量机体是否处在应激状态[15]。

有研究发现,日粮中添加不同益生菌制剂和中药制剂均能明显降低机体的COR、CK的水平。在奶牛日粮中添加植物乳杆菌和枯草芽孢杆菌,在58 d后可以降低COR水平[16]。试验结果显示,相对于对照组,3个试验组仔猪血清COR、ACTH和CK浓度显著降低,C组的效果优于其他试验组,表明3种添加剂均具有明显的抗应激功能,其中,3菌中药合剂效果最好。

3.3 3种饲料添加剂对断奶仔猪血清免疫能力的影响

血清抗体水平是体液免疫的关键指标。大量研究发现,益生菌制剂具有显著的提高免疫力作用。乳酸菌作为一种有效的益生菌,能在胃酸和胆盐下存活,黏附并定植在肠上皮细胞上,能对肠道有害细菌进行竞争性抑制,维持肠道的完整性并刺激宿主的免疫系统,以增强宿主对致病菌的免疫力[17-18]。酵母菌和乳酸菌联合使用可以引起机体体液及细胞免疫应答,产生出各种IgG、IgM以及IgA等免疫球蛋白来发挥作用,提高机体免疫能力[19]。郭林霞等[20]使用枣多糖提取物处理环磷酰胺所致的蛋雏鸡,促进B细胞产生IgA。

试验结果表明,与对照组相比,3个试验组仔猪血清IgG、IgM以及IgA浓度均有少量提高,除此之外,C组的IgG浓度显著高于对照组,表明3菌中药合剂具有明显的抗应激功能。

3.4 3种饲料添加剂对断奶仔猪血清生化指标的影响

血清生化参数包括机体多种生理、生化指标,可以一定程度上反映出个体的代谢水平和健康状况。血清尿素是机体蛋白质合成代谢与日粮氨基酸平衡的标志,是动物对氮的利用的表达[21]。何韵秋等[22]提出,添加1 g/kg复合益生菌可以显著改善生长期湖羊血清中的总蛋白和球蛋白水平。

该试验中,与对照组相比,3种饲料添加剂均能降低仔猪血清尿素(UREA)水平,提高总蛋白(TP)、血清白蛋白(ALB)浓度,表明3种饲料添加剂均可以提高仔猪对氮的利用,且C组的效果最佳。

ALT(谷丙转氨酶)和AST(谷草转氨酶)存在于血清中,是氨基酸转换的主要酶。如果这2种酶的浓度异常升高,可能显示出肝脏功能出现问题;然而,如果这2种酶的提升幅度在正常范围内,这可能意味着体内的蛋白质代谢可能增强。试验结果显示,除3菌中药合剂外,其他2种添加剂处理的仔猪ALT、AST浓度无显著变化,3菌中药合剂显著提高ALT、AST浓度,但未超过正常范围。

碱性磷酸酶(ALP)是一种能参与机体蛋白质、脂类代谢过程并含有遗传标记的同工酶,其活性强弱能表明机体生长速度的快慢,与机体日增重呈正相关[23]。经过试验证明,在使用另外2种添加剂的情况下,仔猪的ALP水平没有发生重大改变,但是在使用3菌中药合剂添加剂的情况下,ALP水平却出现了显著的提高,这说明了这种添加剂有助于增强它们的生长能力。

TC和TG是衡量机体脂质代谢水平的重要指标,它们可以反映出血液中总胆固醇的水平。石榴皮提取物可以调节高脂饮食诱导的肥胖大鼠模型TC、TG、FFA、LDL和HDL的水平[24]。使用乳酸菌饲喂小鼠可显著降低血清中TC、TG、LDL-C浓度[25]。该试验中3种饲料添加剂均能降低仔猪血清TC、TG的水平,但3种饲料添加剂对仔猪血脂代谢无显著影响。